(Luận văn thạc sĩ) IP multicast và ứng dụng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TRƯƠNG CÔNG ÁI IP MULTICAST VÀ ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2009 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn TS Ngô Khánh Vân, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, bảo tơi suốt thời gian dài thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Tam, công tác Viện công nghệ thông tin, bảo cho tơi lời khun q báu để hồn thiện luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô trƣờng Đại Học Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội giảng dạy, truyền đạt tạo điều kiện học tập tốt cho suốt thời gian học tập nhƣ trình thực luận văn Hà Nội, tháng 08 năm 2009 Trƣơng Công Ái I MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Đối tƣợng mục tiêu luận văn Hƣớng tiếp cận Kết cấu luận văn CHƢƠNG CƠ BẢN VỀ IP MULTICAST 1.1 Mở đầu 1.2 Các thành phần tham gia vào truyền thông multicast 1.3 Địa multicast 1.4 Cây phân phối multicast 1.4.1 Cây nguồn 1.4.2 Cây chia sẻ 10 1.5 Chuyển tiếp multicast 13 1.6 Đƣờng trục multicast 15 1.7 Giao thức quản lý nhóm Internet 17 1.7.1 Giao thức IGMPv1 17 1.7.1.1 Thông điệp Host Membership Report 18 1.7.1.2 Thông điệp Host Membership Query 19 1.7.2 Giao thức IGMPv2 19 1.7.2.1 Lựa chọn router truy vấn 20 1.7.2.2 Thông điệp rời nhóm 21 1.7.2.3 Truy vấn cho nhóm 21 1.7.3 Giao thức IGMPv3 21 I 1.7.3.1 Lọc liệu 21 1.7.3.2 Thông điệp IGMPv3 Host Membership Query 22 1.7.3.3 Thông điệp IGMPv3 Host Membership Report 23 CHƢƠNG 25 ĐỊNH TUYẾN MULTICAST 25 2.1 Giao thức định tuyến multicast véctơ khoảng cách 25 2.1.1 Tìm kiếm hàng xóm 25 2.1.2 Trao đổi thông báo định tuyến 26 2.1.3 Cắt nhánh 29 2.1.4 Ghép nhánh 30 2.2 Giao thức PIM Dense Mode 32 2.2.1 Tìm kiếm hàng xóm 32 2.2.1.1 Thông điệp Hello 32 2.2.1.2 Router đƣợc định 32 2.2.1.3 Cây phân phối multicast 33 2.2.2 Cắt nhánh 34 2.2.3 Cơ chế xác nhận 36 2.2.4 Ghép nhánh 37 2.3 PIM Sparse Mode 38 2.3.1 Mơ hình tham gia 38 2.3.2 Cây chia sẻ 39 2.3.2.1 Tham gia chia sẻ 39 2.3.2.2 Cắt nhánh chia sẻ 42 2.3.3 Cây đƣờng ngắn 44 2.3.3.1 Tham gia đƣờng ngắn 44 2.3.3.2 Cắt nhánh đƣờng ngắn 46 2.3.4 Thông điệp Join/Prune 47 2.3.5 Đăng ký nguồn liệu 48 2.3.5.1 Thông điệp PIM Register 48 2.3.5.2 Thông điệp PIM Register – Stop 49 2.3.6 Chuyển từ chia sẻ sang đƣờng ngắn 49 I 2.4 Giao thức Multicast Open Shortest Path First 53 2.4.1 Định tuyến multicast vùng 53 2.4.2 Định tuyến multicast nhiều vùng 55 2.4.3 Định tuyến multicast vùng tự trị 58 CHƢƠNG 60 SỬ DỤNG ACCESS GRID XÂY DỰNG 60 HỆ THỐNG HỘI NGHỊ TRUYỀN HÌNH DỰA TRÊN IP MULTICAST 60 3.1 Các khái niệm chung dịch vụ hội nghị truyền hình 60 3.1.1 Hệ thống hội nghị truyền hình 61 3.1.2 Các thành phần hội nghị truyền hình 62 3.2 Giao thức RTP 63 3.2.1 Khuôn dạng RTP header 63 3.2.2 Các ứng dụng sử dụng RTP 64 3.2.2.1 Thoại hội nghị đơn giản 64 3.2.2.2 Thoại truyền hình hội nghị 66 3.2.2.3 Bộ trộn biên dịch 66 3.3 Đồng luồng hình ảnh âm 67 3.4 Sử dụng Access Grid xây dựng hội nghị truyền hình 69 3.4.1 Các thành phần Access Grid 69 3.4.2 Sử dụng Access Grid client để tham gia vào hội nghị truyền hình 72 KẾT LUẬN 75 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO II DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ABR Area Border Router Router biên vùng AG Access Grid Phần mềm hỗ trợ xây dựng ứng dụng hội nghị truyền hình AS Autonomous System Vùng tự trị ASBR Autonomous System Router biên vùng tự trị Border Routers DR Designated Router Router đƣợc lựa chọn DVMRP Distance Vector Multicast Giao thức định tuyến multicast véc- Routing Protocol tơ khoảng cách Internet Group Giao thức quản lý nhóm Internet IGMP Management Protocol LAN Local Area Network Mạng nội LSA Link-State Advertisement Thông điệp quảng bá trạng thái liên kết MABR Multicast Area Border Router biên vùng multicast Router MBONE Multicast Backbone Đƣờng trục multicast MOSPF Multicast Open Shortest Giao thức định tuyến multicast dựa Path First thuật toán đƣờng ngắn MCU Multipoint Control Unit Bộ điều khiển đa điểm OSPF Open Shortest Path First Giao thức định tuyến unicast dựa thuật toán đƣờng ngắn II PIM PIM-DM PIM-SM RAT Protocol Independent Giao thức định tuyến multicast độc Multicast lập Protocol Independent Giao thức định tuyến multicast độc Multicast Dense Mode lập theo mơ hình tập trung Protocol Independent Giao thức định tuyến multicast độc Multicast Sparse Mode lập theo mơ hình phân tán Robust Audio Tool Công cụ truyền âm ứng dụng hội nghị truyền hình RIP Routing Information Giao thức thơng tin định tuyến Protocol RPF Reverse Path Forwarding Kiểm tra đƣờng dẫn ngƣợc RP Rendezvous Point Điểm hẹn RTCP Real Time Transport Giao thức điều khiển truyền thông Control Protocol thời gian thực Realtime Transport Giao thức truyền thông thời gian Protocol thực SPT Shortest Path Tree Cây đƣờng ngắn TTL Time To Live Thời gian tồn gói tin VIC Video Conference Ứng dụng video hội nghị RTP truyền hình III DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Truyền thông unicast multicast Hình 1.2: Các thành phần tham gia vào truyền thơng multicast Hình 1.3: Định dạng địa IP lớp D Hình 1.4: Ánh xạ địa IP multicast sang địa MAC Hình 1.5: Cây đƣờng ngắn host A Hình 1.6: Cây đƣờng ngắn host B 10 Hình 1.7: Cây chia sẻ 11 Hình 1.8: Cây chia sẻ hai chiều 12 Hình 1.9: Cây chia sẻ chiều sử dụng SPT 12 Hình 1.10: Cây chia sẻ chiều sử dụng định tuyến unicast 13 Hình 1.11: Giới hạn TTL 14 Hình 1.12: Cơ chế đƣờng hầm liên kết ốc đảo multicast 15 Hình 1.13: Đóng gói IP multicast theo chế tunneling 16 Hình 1.14: Cơ chế đƣờng hầm liên kết MRouter 16 Hình 1.15: Thơng điệp IGMPv1 18 Hình 1.16: Thơng điệp IGMPv2 19 Hình 2.1: Tìm hàng xóm DVMRP 26 Hình 2.2: Trao đổi định tuyến DVMRP bƣớc 27 Hình 2.3: Trao đổi định tuyến DVMRP bƣớc 27 Hình 2.4: Trao đổi định tuyến DVMRP bƣớc 28 Hình 2.5: Cắt nhánh DVMRP bƣớc 29 Hình 2.6: Cắt nhánh DVMRP bƣớc 30 Hình 2.7: Ghép nhánh DVMRP bƣớc 31 Hình 2.8: Ghép nhánh DVMRP bƣớc 31 Hình 2.9: Cây phân phối PIM-DM 34 Hình 2.10: Cắt nhánh PIM-DM bƣớc 35 Hình 2.11: Cắt nhánh PIM-DM bƣớc 35 Hình 2.12: Cắt nhánh PIM-DM bƣớc 36 Hình 2.13: Xác nhận PIM-DM 37 III Hình 2.14: Ghép nhánh PIM-DM 38 Hình 2.15: Tham gia chia sẻ PIM bƣớc 39 Hình 2.16: Tham gia chia sẻ PIM bƣớc 40 Hinh 2.17: Tham gia chia sẻ PIM bƣớc 41 Hình 2.18: Tham gia chia sẻ PIM bƣớc 41 Hình 2.19: Tham gia chia sẻ PIM bƣớc 42 Hình 2.20: Tham gia chia sẻ PIM bƣớc 42 Hình 2.21: Cắt nhánh chia sẻ bƣớc 43 Hình 2.22: Cắt nhánh chia sẻ bƣớc 43 Hình 2.23: Cắt nhánh chia sẻ bƣớc 44 Hình 2.24: Tham gia đƣờng ngắn bƣớc 45 Hình 2.25: Tham gia đƣờng ngắn bƣớc 45 Hình 2.26: Tham gia đƣờng ngắn bƣớc 46 Hình 2.27: Cắt nhánh đƣờng ngắn bƣớc 46 Hình 2.28: Cắt nhánh đƣờng ngắn bƣớc 47 Hình 2.29: Cắt nhánh đƣờng ngắn bƣớc 47 Hình 2.30: Chuyển sang SPT bƣớc 50 Hình 2.31: Chuyển sang SPT bƣớc 50 Hình 2.32: Cắt bỏ nguồn khỏi chia sẻ bƣớc 51 Hình 2.33: Cắt bỏ nguồn khỏi chia sẻ bƣớc 52 Hình 2.34: Cắt bỏ nguồn khỏi chia sẻ bƣớc 52 Hình 2.35: Vùng MOSPF chứa nguồn thành viên nhóm G 54 Hình 2.36: Cây đƣờng ngắn MOSPF SPT cho mạng N3 N4 55 Hình 2.37: Thơng điệp nhóm tóm tắt vùng đƣờng trục 56 Hình 2.38: Cây đƣờng ngắn SPT vùng đƣờng trục 57 Hình 2.39: Nguồn vùng khơng phải đƣờng trục 58 Hình 2.40: Lƣu lƣợng multicast xuống miền MOSPF 59 Hình 3.1: Thành phần hội nghị truyền hình 62 Hình 3.2: Khn dạng RTP header 63 Hình 3.3: Các thành phần Access Grid 69 Hình 3.4: Desktop node 70 III Hình 3.5: Office node 71 Hình 3.6: Room node 71 Hình 3.7: Mối quan hệ multicast Access Grid 72 Hình 3.8: Profile Dialog 72 Hình 3.9: Điền địa virtual venue để kết nối 72 Hình 3.10: Venue client 73 Hình 3.11: Cửa sổ video 73 Hình 3.12: Cửa sổ audio 74 64 V (Version): độ dài bit Trƣờng xác định độ dài RTP P (Padding): độ dài bit Nếu bit gói tin có nhiều octet bù đƣợc chèn vào cuối gói tin (vì số thuật tốn mã hóa sử dụng kích thƣớc block cố định) X (Extension): độ dài bit Nếu bit có phần mào đầu mở rộng sau phần mào đầu cố định CC (CSRC Count): độ dài bit CC xác định số lƣợng CSRC indentifier sau phần mào đầu cố định M (Marker): độ dài bit Trƣờng đƣợc sử dụng phép đánh dấu kiện quan trọng nhƣ giới hạn khung luồng gói tin PT (Payload Type): độ dài bit Trƣờng định nghĩa cấu trúc tải tin RTP để ứng dụng biên dịch đƣợc tải tin Sequence Number: độ dài 16 bit Khi gói tin RTP đƣợc trƣờng đƣợc tăng lên đơn vị Phía nhận sử dụng trƣờng để phát gói tin bị khơi phục lại trật tự gói tin Timestamp: độ dài 32 bit Trƣờng chứa thông tin thời điểm lấy mẫu octet gói liệu RTP Trƣờng đƣợc sử dụng cho mục đích đồng tính tốn độ biến thiên trễ (jitter) SSRC: độ dài 32 bit Trƣờng SSRC đƣợc sử dụng để xác định nguồn đồng CSRC: có từ đến 15 mục, mục có chiều dài 32 bit 3.2.2 Các ứng dụng sử dụng RTP 3.2.2.1 Thoại hội nghị đơn giản Nhóm nghiên cứu IETF nghiên cứu giao thức sử dụng dịch vụ thoại dùng IP multicast nên mạng Internet công cộng Dịch vụ dùng địa nhóm multicast cặp cổng Trong cổng đƣợc sử dụng cho liệu thoại, cổng đƣợc sử dụng cho tin điều khiển (RTCP) Thông tin địa cổng đƣợc gửi cho thành viên nhóm multicast Nếu dịch vụ bảo mật đƣợc sử dụng gói tin liệu gói tin điều khiển đƣợc 65 mã hóa Trong trƣờng hợp phải tạo khóa mã khóa mã đƣợc gửi cho thành viên nhóm multicast Phần mềm thoại hội nghị đầu cuối thành viên nhóm multicast gửi liệu thoại theo đoạn ngắn (với khoảng thời gian thoại 20 ms) Mỗi đoạn liệu thoại đƣợc gắn thêm RTP header, sau RTP header liệu thoại lại tiếp tục đƣợc đóng gói gói tin UDP RTP header kiểu mã hóa thoại (PCM, ADPCM LPC) đƣợc sử dụng gói tin, nhờ phía gửi thay đổi kiểu mã hóa suốt trình thoại hội nghị Mạng Internet giống nhƣ mạng gói khác thƣờng xẩy tƣợng gói tin, trật tự gói tin đến bị thay đổi thời gian trễ gói tin khác Để khắc phục vấn đề này, RTP header có chứa trƣờng thơng tin định thời trƣờng thứ tự gói tin (Sequence Number) Những thơng tin cho phép phía nhận khơi phục lại thơng tin định thời đoạn thoại đƣợc phát liên tục với tần suất 20ms Việc khôi phục thông tin định thời đƣợc thực riêng biệt cho nguồn gói tin RTP nhóm thoại hội nghị Phía nhận sử dụng trƣờng Sequence Number để ƣớc lƣợng xem có gói tin bị Vì thành viên nhóm thoại hội nghị tham gia rời khỏi nhóm thời điểm suốt trình thoại hội nghị Một điều quan thành viên nhóm cần phải biết đƣợc thành viên tham gia vào thoại hội nghị thời điểm thành viên nhận liệu thoại có đảm bảo chất lƣợng khơng Để giải vấn đề này, ứng dụng thoại nhóm thoại hội nghị định kỳ phải gửi cho thành viên khác báo cáo nhận (reception) bao gồm tên ngƣời dùng cổng RTCP Báo cáo nhận cho biết thành viên nhận liệu thoại có tốt khơng thơng tin báo cáo đƣợc sử dụng để điều khiển lựa chọn kiểu mã hóa thoại thích hợp Ngồi thơng tin nhƣ tên ngƣời dùng thông tin xác nhận khác đƣợc sử dụng để điều khiển giới hạn băng thơng Khi thành viên nhóm thoại hội nghị rời khỏi nhóm phát tin RTCP để báo cho thành viên khác nhóm biết 66 3.2.2.2 Thoại truyền hình hội nghị Khi phƣơng tiện thoại video đƣợc sử dụng nhóm hội nghị, liệu thoại liệu video đƣợc phát theo phiên RTP riêng biệt Các gói tin RTCP đƣợc phát cho phƣơng tiện sử dụng cặp cổng UDP địa multicast khác Khi ngƣời dùng tham gia vào thoại video ngƣời dùng phải sử dụng tên nhận dạng gói tin RTCP cho hai phiên ngồi khơng có kết hợp mức RTP phiên thoại video Một động việc chia tách phép số thành viên nhóm hội nghị nhận liệu thoại video tùy theo họ lựa chọn Mặc dù có tách biệt phiên thoại video nhƣng đồng thoại video đạt đƣợc cách sử dụng thơng tin định thời chứa gói tin RTCP cho hai phiên thoại video 3.2.2.3 Bộ trộn biên dịch Xem xét trƣờng hợp số thành viên nhóm hội nghị vùng kết nối tới nhóm thoại hội nghị thơng qua kênh tốc độ thấp phần lớn thành viên khác lại kết nối qua kênh tốc độ cao Thay bắt tất thành viên nhóm hội nghị sử dụng tốc độ thấp, ngƣời ta sử dụng chuyển tiếp mức RTP hay đƣợc gọi trộn đặt phía thành viên có tốc độ thấp Các trộn đồng lại gói tin thoại đầu vào để tái tạo lại khoảng thời gian không đổi 20ms đoạn thoại đƣợc tạo phía gửi, ghép luồng thoại thành luồng, chuyển kiểu mã hóa thoại sang kiểu mã hóa thoại tốc độ thấp chuyển luồng gói lênh kênh tốc độ thấp Các gói tin đƣợc phát unicast tới ngƣời nhận đƣợc phát multicast địa khác tới nhiều ngƣời nhận Một số thành viên nhóm thoại hội nghị kết nối thơng qua kênh tốc độ cao nhƣng gói tin khơng thể đến đƣợc thơng qua IP multicast Ví dụ thành viên nằm sau firewall mức ứng dụng, firewall không cho phép gói tin IP qua Trong trƣờng hợp ngƣời ta sử dụng chuyển tiếp mức RTP khác đƣợc gọi biên dịch (translator) 67 Trong trƣờng hợp nhƣ ví dụ sử dụng hai biên dịch đƣợc lắp đặt hai phía firewall Bộ biên dịch phía ngồi nhận tất gói tin multicast chuyển cho biên dịch phía firewall Bộ biên dịch sau gửi gói tin multicast cho nhóm multicast bị giới hạn vùng mạng nội 3.3 Đồng luồng hình ảnh âm Việc truyền tải hình ảnh âm qua mạng ứng dụng riêng biệt dẫn đến việc ngƣời sử dụng cảm thấy khoảng thời gian trễ phần tiếng phần hình Một số ứng dụng có u cầu chất lƣợng cao, đòi hỏi thời gian trễ hình tiếng phải đủ nhỏ để đạt đƣợc hiệu mong muốn Việc đồng hóa hình tiếng đƣợc thực cách làm chậm lại việc phát tín hiệu hình tiếng để hai tín hiệu đồng với mặt thời gian Mạng MBone mạng multicast bên mạng Internet Các phần mềm audio cho MBone, ví dụ nhƣ Rat, Nevot công cụ video nhƣ Vic, Ivs không hỗ trợ đồng đƣờng hình tiếng Bộ phần mềm gồm công cụ audio Rat (robust audio tool) công cụ video Vic (video conference) UCL phát triển phần mềm hỗ trợ đồng hình tiếng Công cụ rat vic sử dụng giao thức thời gian thực RTP IETF để hỗ trợ tính cần thiết cho giao tiếp video audio sử dụng multicast Cơ chế đồng rat sử dụng nhãn thời gian gói tin RTP để xác định thời gian làm trễ gói tin Việc gửi tín hiệu âm qua mạng chuyển mạch gói địi hỏi khả bảo vệ gói tin trễ end-to-end thấp Yêu cầu trễ thấp đồng nghĩa với việc kích thƣớc gói tin phải nhỏ tần suất gửi gói tin cao Kích thƣớc gói tin âm mạng Internet tƣơng đƣơng với khoảng 20 đến 80 ms Trong cơng cụ video thƣờng có tốc độ quét ảnh thấp, từ đến 10 hình/giây, khơng cao nhƣ truyền hình (tốc độ 24 hình/giây) Lý tốc độ thấp để tiết kiêm băng thơng mạng, có nhiều nguồn video đƣợc phát lúc Ngoài ra, thời gian xử lý video thiết bị đầu cuối lớn khiến cho thời gian trễ thời điểm bắt hiển thị hình thƣờng lớn Mỗi khung hình video thƣờng đƣợc chia nhỏ trƣớc gửi qua mạng 68 Mạng MBone mạng chuyển mạch gói chia sẻ có hỗ trợ multicast Các thiết bị định tuyến hoạt động nguyên tắc đến trƣớc phục vụ trƣớc (FIFO) trộn lẫn lƣu lƣợng từ nhiều nguồn khác thành luồng lƣu lƣợng Điều gây trễ jitter gói tin luồng gói tin thời gian thực Khi luồng tin chứa thông tin âm thanh, trễ jitter phải đƣợc loại bỏ khơng âm phát thiết bị đầu cuối trở nên khó hiểu Kỹ thuật thƣờng đƣợc dùng để loại bỏ jitter sử dụng đệm tái tạo âm Bộ đệm cho phép lƣu gói tin làm trễ thời điểm phát tiếng, giảm trễ jitter gói tin đầu Cơ chế đệm phải có khả thích ứng trễ jitter mạng MBone thay đổi tùy thời điểm Việc tính tốn thời gian làm trễ gói tin phải dựa thời gian truyền gói tin qua mạng Vì thời gian làm trễ gói tin tỷ lệ gói tin đến kịp thời có liên quan đến nhau, ngƣời ta thƣờng chọn thời gian làm trễ cho tỷ lệ gói tin đến nơi kịp thời 99,9% Trễ jitter ảnh hƣởng đến ứng dụng video (hình ảnh bị giật) Tuy nhiên, đứng phƣơng diện ngƣời sử dụng, việc không ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng ứng dụng Các công cụ video thời nhƣ vic hay ivs hiển thị khung hình nhận giải mã gói tin Sự khác biệt trễ tiếng hình thƣờng thay đổi lớn thời gian xử lý tín hiệu audio video khác Vì để đồng đƣờng hình tiếng cần phải làm trễ hai đƣờng hình tiếng đầu nhận Các thử nghiệm với ngƣời sử dụng cho thấy, hai luồng tín hiệu hình tiếng khơng thiết phải đồng hồn tồn lệch 80 – 100 ms mà ngƣời sử dụng cảm thấy thoải mái Việc làm trễ đƣờng tiếng đƣợc thực với đệm Trong đó, phần mềm video thƣờng không dùng đệm đầu ra, nhƣng với yêu cầu đồng hệ thống video phải sử dụng đệm Trễ đƣờng hình thƣờng lớn trễ đƣờng tiếng Trễ đƣờng tiếng không đƣợc lớn để đảm bảo độ tƣơng tác hệ thống Vì phải có thống hệ thống hình tiếng, tức ta phải có phƣơng thức báo hiệu hai hệ thống hình tiếng để hai đƣờng đồng với 69 Báo hiệu tiến trình video audio đƣợc thực thơng qua bus báo hiệu nội bộ, ví dụ nhƣ giao thức CCC (Conference Control Channel Protocol) hay bus báo hiệu LBL Cả hai kiến trúc trao đổi thông tin thông qua kênh loopback multicast 3.4 Sử dụng Access Grid xây dựng hội nghị truyền hình Access Grid theo cách hiểu đơn giản môi trƣờng tích hợp hỗ trợ cho ứng dụng hội nghị truyền hình, Access Grid sử dụng cơng cụ audio video phép ngƣời dùng từ nơi khác giới giao tiếp thơng qua phòng họp ảo (virtual venue) Trong phòng họp ảo, thành viên tham dự hội nghị thấy nói chuyện với thành viên khác thời gian thực, sử dụng cơng cụ trị chuyện hay chia sẻ tài liệu cách đồng thời 3.4.1 Các thành phần Access Grid Hình 3.3: Các thành phần Access Grid 70 Virtual venue: không gian ảo cho phép ngƣời dùng tham gia vào khơng gian giao tiếp với Có nhiều virtual venue virtual venue server đƣợc quản lý thông qua thành phần virtual venue server management Venue client: phần mềm, cho phép ngƣời dùng sử dụng để kết nối tới virtual venue cung cấp giao diện ngƣời dùng đồ họa cho phép dễ dàng thực thao tác giao tiếp Access Grid node: tập thiết bị phần cứng phần mềm, cung cấp khả giao tiếp thơng qua âm hình ảnh cách trực quan Tại node có service đƣợc quản lý thành phần service manager Các service audio, video hay ứng dụng chia sẻ file, whiteboard … Có loại Access Grid node là: Desktop AG node: lại node đƣợc gọi Personal Interface to the Grid (PIG) hình thức đơn giản Access Grid để xây dựng thích hợp tốt với ngƣời dùng cá nhân Desktop node bao gồm máy tính cài đặt phần mềm venue client (nhƣ phần mềm AG Toolkit 3) webcame đƣợc hỗ trở, tai nghe microphone Hình 3.4: Desktop node Office AG node: loại node phức tạp desktop node phù hợp với nhóm nhỏ ngƣời sử dụng (từ đến ngƣời) Một office node thƣờng bao gồm máy tính sử dụng venue client, card hình ảnh hỗ trợ 71 nhiều camera, từ hai đến ba hình thiết loa, microphone để thu, phát âm Hình 3.5: Office node Room AG node: hình thức node lớn phức tạp thích hợp với nhóm đơng ngƣời Một room node xây dựng phức tạp phụ thuộc vào yêu cầu nhƣ số lƣợng ngƣời sử dụng Một room node gồm thành phần sau: máy tính cấu hình cao cài đặt venue client, card đồ họa, thiết bị camera, hệ thống máy chiếu, hệ thống loa, microphone Hình 3.6: Room node Tất truyền thông Access Grid sử dụng IP multicast nhiên có node không hỗ trợ multicast, Access Grid đƣa bridger server cho phép node kết nối tới virtual venue 72 Hình 3.7: Mối quan hệ multicast Access Grid 3.4.2 Sử dụng Access Grid client để tham gia vào hội nghị truyền hình Có nhiều phần mềm Access Grid client khác nhau, bao gồm miễn phí thƣơng mại Trong luận văn giới thiệu sử dụng phần mềm AG Toolkit để tham gia vào hội nghị truyền hình Sau cài đặt phần mềm AG Toolkit 3, chạy ứng dụng venue client Ngay lần đầu ngƣời dùng đƣợc yêu cầu nhập thông tin cá nhân Hình 3.8: Profile Dialog Sau điền địa virtual venue để kết nối Hình 3.9: Điền địa virtual venue để kết nối Sau kết nối thành cồng ta có giao diện venue client nhƣ sau: 73 Hình 3.10: Venue client Trên giao diện venue client ta thấy đƣợc ngƣời dùng khác tham gia vào virtual venue, danh sách file dịch vụ ứng dụng đƣợc chia sẻ virtual venue Hai cửa sổ mở ứng dụng vic rat liệt kê luồng video, audio thành viên virtual venue Hình 3.11: Cửa sổ video 74 Hình 3.12: Cửa sổ audio 75 KẾT LUẬN Một số công nghệ xuất thị trƣờng ứng dụng nhanh chóng đƣợc chấp nhận rộng rãi nhƣ cơng nghệ điện thoại di động, Internet, email Tuy nhiên, số công nghệ khác lại đƣợc chấp nhận cách chậm phát triển hạ tầng hệ thống hay rào cản mặt kỹ thuật cần đƣợc vƣợt qua IP multicast công nghệ nhƣ IP multicast đƣợc ứng dụng quy mô tƣơng đối lớn mạng thƣơng mại từ nǎm 1997 hoạt động thị trƣờng chứng khốn cần có phƣơng thức hiệu nhanh chóng để gửi thông tin thị trƣờng tới số lƣợng đông đảo thuê bao lúc Vài nǎm gần đây, công nghệ đƣợc khai thác rộng rãi bình diện doanh nghiệp nhƣ từ phía nhà cung cấp dịch vụ lợi ích công nghệ mang lại Những ứng dụng công nghệ dần đƣợc khai phá chắn thực mạng lại nhiều điều bất ngờ cho nhiều ngƣời Đối với doanh nghiệp, IP multicast giúp cắt giảm đáng kể chi phí sản xuất tǎng nǎng suất lao động đặc biệt cơng ty có nhiều chi nhánh cách xa mặt địa lý Các ứng dụng nhƣ đào tạo trực tuyến hay tổ chức hội nghị trực tuyến giúp cho doanh nghiệp tiếp xúc với nhân viên họ "trực tiếp" nhiều so với việc tạo, ghi gửi file liệu chứa nội dung thông tin tới chi nhánh họ Ngoài ra, số ứng dụng khác sử dụng IP multicast đƣợc triển khai mạng doanh nghiệp nhƣ: data-warehousing, đồng nội dung server khác nhau, phân phối phần mềm, catalog tới hàng ngàn điểm bán lẻ lƣu trữ nội dung có kích thƣớc lớn Do xu hƣớng sử dụng IP multicast doanh nghiệp ngày tǎng, nhà cung cấp dịch vụ có tham vọng triển khai mơ hình mạng có khả nǎng cung cấp dịch vụ bǎng rộng cho doanh nghiệp nhƣ hộ gia đình, đối tƣợng nhận thấy IP multicast thành phần thiết yếu cho phép cung dịch vụ phát thanh, truyền hình số, hội nghị truyền hình chơi game mạng 76 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Nghiên giải pháp bảo mật gói tin tham gia truyền thơng multicast Truyền thơng multicast phức tạp unicast khơng hai mà có nhiều đối tƣợng tham gia truyền nhận liệu Vì yêu cầu mã hóa, xác thực liệu hay khơng từ chối thách thức lớn việc truyền liệu an toàn Việc nghiên cứu đƣa giải pháp giải pháp bảo mật liệu multicast góp phần đƣa công nghệ multicast đƣợc sử dụng rộng rãi hiệu Nghiên cứu multicast IPv6, bao gồm địa multicast giao thức truyền thông IPv6 nhằm nâng cao hiệu truyền thông phù hợp với xu hƣớng phát triển mạng Internet V TÀI LIỆU THAM KHẢO Adams A, Nicholas J and Siadak W (2002), Protocol Independent Multicast – Dense Mode (PIM – DM): Protocol Specification (Revised), in Internet draft Adams B et al (2002), Interdomain Multicast Solutions Guide, Cisco Press Brown I et al (2002), Internet Multicast Tomorrow, The Internet Protocol Journal, Volume 5, Issue 4 Behrouz A Forouzan and Sophia Fegan (2000), TCP/IP Protocol Suite, GrawHill Deering S., Host Extensions for IP Multicasting, RFC 1112 in Internet draft Edwards B.M et al (2002), Interdomain Multicast Routing, Addison – Wesley Estrin D (1997), Protocol Independent Multicast – Sparse Mode (PIM – SM): Protocol Specification, in Internet draft Eriksson H (1994), MBONE: The Multicast Backbone, Communications of the ACM, volume 37 Kevin C Almeroth, The Evolution of Multicast: From the MBone to InterDomainMulticast to Internet2 Deployment, http://www.stardust.com 10 Hardman V (1995), Reliable audio for use over the Internet, presented at International Network Conference (INET) 11 Hardman V (1996), Robust audio over Internet: Analysis and implementation, Dept of Computer Science, University College London, Research Note RN/96/8 12 Minoli D (2008), IP multicast with applications to IPTV and mobile DVB-H, John Wiley & Sons, Canada 13 McCanne S and Jacobson V (1995), vic: A flexible framework for packet video, presented at ACM Multimedia 14 Macedonia, M R and Brutzman, D P., MBone Provides Audio and Video Across the Internet, IEEE Computer 15 Moy J (1998), Multicast Extension OSPF, in Internet draft 16 Project P911-PF, IP Multicast, State-of-the-Art Technologies, Products and Services, EURESCOM 17 Pusateri T (2000), Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP), in Internet draft V 18 Schulzrinne H et al (1996), RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications, RFC 1889, IETF 19 Williamson B et al (2000), Developing IP Multicast Network, Volume 1, Cisco Press 20 Richchard Stevent and Gary R.Wright , TCP/IP Illustrated, volume 1,2,3 ... unicast multicast Các mạng hỗ trợ multicast cung cấp nhiều dịch vụ ứng dụng cho ngƣời sử dụng đầu cuối Nhiều ứng dụng hỗ trợ multicast ứng dụng đa phƣơng tiện, nhiên cịn có nhiều loại ứng dụng khác... nghệ IP multicast, luận văn đƣợc tiếp cận theo hƣớng tập trung nghiên cứu khái niệm, tìm hiểu giao thức phổ biến multicast từ đƣợc ƣu điểm, nhƣợc điểm nhƣ khả áp dụng IP multicast vào ứng dụng. .. cấu luận văn Luận văn gồm phần mở đầu, 03 chƣơng kết luận Chƣơng 1: Trình bày vấn đề IP multicast nhƣ địa multicast, phân phối multicast, chuyển tiếp multicast q trình tham gia nhóm multicast